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风力发电技术总结

随着环保意识的不断提高和能源危机的严峻形势，可再生

能源已经引起全球各国的广泛重视，其中一项重要的可再生能

源技术就是风力发电技术。风力发电技术是一种利用风能将风

能转化为电能的电力发电技术，具有清洁、可再生、低成本等

优点，是未来发展方向的一个重要组成部分。本文将对风力发

电技术的原理、发展历程、应用领域、优点与不足进行总结。

一、风力发电技术原理

风力发电技术是一种利用风能进行发电的技术，其原理是

通过风能将风轮带动发电机运转，将机械能转化为电能，最终

输出可用电源。其基本结构包括风轮、发电机、塔架及电站控

制系统等多个部分。风轮是将风能转换为机械能的核心部位，

风轮可分为直流风轮和变桨风轮两类，直流风轮一般采用三叶

片，转动更平稳；而变桨风轮可根据风速的变化进行转速和转

向的调控，能够在更大范围内适应风速的变化。发电机负责将

机械能转换成电能，直流发电机和交流发电机都可以应用于风

力发电中，现在大部分的机组已经采用了三相交流同步发电机。

塔架是风轮和发电机的支撑结构，通常采用钢管制造。电站控

制系统由电站监视系统、电能控制系统和保护系统三个组成部

分构成，负责监视电站运行状况、控制风轮和发电机的运行以

及保护电站设备避免损坏等。

二、风力发电技术发展历程

风力发电技术的起源可以追溯到公元2000年之前的中国

汉代。随着工业革命的兴起，风力发电技术也逐渐开始应用于

工业领域。最早的风轮发电机是由挪威农民思德巴克先生制造

的，20世纪30年代，美国人理查德瓦利曼发明了第一台风力·

发电机组，并迅速实现了商业化运营。1970年代中国开始研

制风力发电技术，到了1980年代，丹麦成为了风力发电技术

的世界领先者，机组功率不断增长，横跨世界各洲。1991年1

月1日，德国的74家风力涡轮机厂家联合组建了风力涡轮机

制造协会。20世纪90年代，风力发电技术得到了飞速发展，

尤其是在欧洲和北美洲等地区，全球风力发电年发电量已经达

到了150亿千瓦时，占全球电力供应的1.5%。21世纪以来，

随着风力发电技术的不断发展，各项技术指标逐步提高，发电

成本不断下降，风力发电已成为全球可再生能源不可或缺的重

要组成部分。

三、风力发电技术的应用领域

风力发电技术适用于各种不同的场所和环境，几乎覆盖了

所有现代社会中能量消耗的方面。当前，风力发电技术主要在

以下三个领域得到应用：

1.地面风电场：地面风电场是现代风力发电技术应用最

广泛的领域。地面风电场能够利用地形高差、山峡及城市齿线

等地理环境来增强风速，其优势是设备容易维护、投资成本较

低、技术成熟等。

2.海上风电场：海上风电场一般建设在近海浅水的海域，

一定程度上能够避免城市污染和地形地貌限制，同时海风能量

较大，年均风速高，适合建设海上风电场。但海上风电场的建

设难度较大、成本较高、维护难度也较大。

3.分布式风力发电系统：分布式风力发电系统是指将风

力发电系统直接布局在供电区域内，与配电网直接对接，实现

电力直接供给的风力发电系统。分布式风力发电系统具有安全、

方便、无噪声等特点，适用于一些人口密集的城市地区。

四、风力发电技术的优点与不足

风力发电技术相较于传统的火力发电、核电等技术具有以

下优点：

1.清洁、环保。风力发电技术不会排放二氧化碳、氮氧

化物等污染物，能够大幅降低空气污染和温室气体排放。

2.高效节能。发电的基础是机械的转化，风能和机械能

的转化比电热转化更为高效。

3.资源富集。风能是一种无限的可再生能源，而且在我

们的生存环境甚至更加丰富。

4.维护简单。风力发电系统较传统的电力系统结构简单，

维护方便。

但同时也存在一些不足，如下：

1.受气象条件制约。风速是风力发电的“生命线”，如风

速不够或者过大都会影响整个风力发电系统的正常运行。

2.受环境影响大。风速会因气象和环境的变化产生影响，

同时与周围地理环境、建筑物等有关。

3.对电网接入的稳定要求高。受到风能的波动和供电负

荷的变化等因素的影响，与电网接入要求的高稳定性和安全性

是不可回避的问题。

4.具备安全隐患。高大的塔架随时可能被风吹倒，同时

也有人为的破坏隐患等。

五、结论